“投影与视图”主要包括投影(平行投影、中心投影)以及物体的三种视图.通过立体图形与三视图、展开图的相互转换,可以很好地培养同学们对空间与图形的认识能力和空间想象能力,为高中阶段学习立体几何奠定良好的基础.掌握好有关这部分知识的几种基本题型,就可以在考试时以不变应万变.
题型一 : 由几何体判断其三视图
判断一个几何体的三视图时,要有一定的想象能力,想象从正面、侧面和上面来看它分别是什么图形,然后通过仔细观察、比较、分析,确定其三视图.
1.如图1,下列几何体各自的三视图中,只有两个视图相同的是( ).
图1
A.①③ B.②③ C.③④ D.②④
解答:①正方形的主、左和俯视图都是正方形;②圆锥的主、左视图是三角形,俯视图是圆;③球体的主、左和俯视图都是圆形;④圆柱的主、左视图是长方形,俯视图是圆;只有两个视图相同的几何体是圆锥和圆柱.故选D.
2.如图2,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G分别是AB、BB1、BC的中点,沿EG、EF、FG将这个正方体切去一个角后,得到的几何体的俯视图是( ).
A. B.
C. D.
解答:从上面看易得1个正方形,但上面少了一个角,在俯视图中,右下角有一条线段.
故选B.
题型二 : 由三视图确定原几何体的构成
由三视图描述几何体(或实物原型),一般先根据各视图想象从各个方向看到的几何体的形状,然后综合起来确定几何体(或实物原型)的形状,再根据三个视图“长对正、高平齐、宽相等”的关系,确定轮廓线的位置以及各个方向的尺寸.
3.由一些相同的小立方块搭成的几何体的三视图如图3所示,则拼成该几何体的小立方块的数量有( ).
图3 图4
A.3块 B.4块 C.6块 D.9块
解答:由主视图左边有2层可以判定俯视图A,B(如图4)位置上最高的一个有2层;由主视图右边有1层,可以判定俯视图C位置上有1层;从左视图左边是2层,可知A有2层;由左视图右边有1层,又可知B必须有1层.所以,搭成该几何体的小立方块共有2+1+1=4(块).故选B.
4.如图5,下面给出的三视图表示的几何体是( ).
图5
A.圆锥 B.正三棱柱
C.正三棱锥 D.圆柱
解答:根据主视图和左视图为矩形可判断出是柱体,根据俯视图是正三角形可判断出这个几何体应该是正三棱柱.故选B.
题型三 : 根据三视图进行计算
根据三视图进行计算要抓住各种空间几何体的结构特征,认识各种空间几何体的三视图和直观图,通过三视图和直观图判断空间几何体的结构,在此基础上掌握好空间几何体的表面积和体积的计算方法.
5.如图6是一个正六棱柱的主视图和左视图,则图中的a=( ).
解:由正六棱柱的主视图和左视图,可得到正六棱柱的边长为2,求a的值可结合俯视图来解答,如图7;
作AD⊥BC,在△ABC中,AB=AC=2,∠BAC=120°,
∴在直角△ABD中,∠ABD=30°,AD=1,
故选B.
6.如图8是一个几何体的三视图.
(1)写出这个几何体的名称;
(2)根据所示数据计算这个几何体的表面积;
(3)如果一只蚂蚁要从这个几何体中的点B出发,沿表面爬到AC的中点D,请求出这个路线的最短路程.
图8
解:(1)根据三视图的有关知识,可判断出该几何体是圆锥;
(2)S表面积=S扇形+S圆
即该几何体的全面积为16πcm2;
(3)如图9,将圆锥侧面展开,得到扇形ABB′,则线段BD为所求的最短路程.
设∠BAB′=n°.
题型四 : 平行投影的综合应用
物体在太阳光下的影子被看成是平行投影,同一时刻,不同物体的高度之比与其对应的影子的长度之比相等,这是相似三角形应用中的一个很重要的内容.在日常生活中,很多问题可利用平行投影的这个特殊性质进行解决.
7.如图10,王华晚上由路灯A下的B处走到C处时,测得影子CD的长为1米,继续往前走3米到达E处时,测得影子EF的长为2米,已知王华的身高是1.5米,那么路灯A的高度AB等于( )
A.4.5米 B.6米 C.7.2米 D.8米
图10 图11
解:如图11,GC⊥BC,AB⊥BC,∴GC∥AB.
故选B.
解:如图13,过点C作CE⊥BD于E,
∵AB =40米,∴CE =40米.
∵阳光入射角为30°,∴∠DCE =30°.
∴DB=BE+ED =1+23=24米.
答:新建楼房最高约24米.